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能源:宁波材料所发现电池性能决定因素
2014-03-24 14:04:29
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元素商城整理编辑:在雾霾环境治理日趋迫切的情况下,固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells, SOFCs)显得具有更加广泛的应用潜力与研究价值。SOFC单体电池主要由支撑阳极、活性阳极、电解质以及活性阴极组成,优越而且稳定的电池性能是实现其商业化应用的先决条件。然而,对阳极支撑而言,支撑阳极厚度约为400μm,活性阳极约10μm,电解质约为10μm,活性阴极约为30μm。由于电池各组成部份的厚度因素,目前业内普遍采用的表征方法,如电化学阻抗谱(EIS),很难区分得到影响电池自身性能的决定性因素。与此同时,传统表征方法只能得到电池整体性能的变化规律,无法对各组成贡献进行定量表征,致使电池性能提高的研究陷入了瓶颈。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所固体氧化物燃料电池研发团队巧妙地利用电池制备工艺,在电解质两侧三相界面处植入超薄电极,首次成功制备获得有界面测量引线的全电池。采用该电池,对电池输出性能进行原位研究,结果发现在SOFC运行过程中,电池的输出性能决定于极/电解质TPB的界面性能;阳极侧极化电阻的增大是电池电阻增大的主要来源;电池的输出电压对欧姆电阻更加敏感。该研究结果以Full Paper形式在线发表在了《先进能源材料》上
该研究突破了现有的电池性能研究瓶颈,首次原位观察到了电池电压的组成与三相界面对电池性能的定量贡献,为解决SOFC界面性能表征提供了新的技术思路,同时为电池性能的改善采用对应措施提供了直接的实验依据与参考。
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化学词典为您介绍无水氯化镁使用方法及检测标准,无水氯化镁是无色有光泽的六方形晶体,熔点为714℃,沸点为1412 ℃,潮解性极强,高于6水氯化镁和2水氯化镁。主要用于生产金属镁和化学、轻工、煤炭、建筑等部门。
无水氯化镁使用方法
工业副产品无水氯化镁其含量通常在92%-99.9%。
1、用99%氯化镁做原料生产菱镁制品因纯度高杂质少,容易控制泛霜、返卤、变形现象,配后的卤液清澈透明配制卤液过程中由于发生水解反应生成。无水氯化镁可使卤液温度提升80~100℃,待温度降低到40℃时再使用。可缩短菱镁制品脱水凝固时间,尤其气温低的时候优势更明显。因价格比卤片低用量少,可降低生产运输、装卸、仓储费用。
2、勾兑卤液时应先加水后加本产品要分4-5次逐步加入每隔30分钟加一次(目的是将卤液温度降低)。要同时配合搅拌,以免热水溅出烫伤人,溶解时间要比传统卤片适当延长2-3个小时。
3、用99%氯化镁配制的卤液,因其纯度高,可比传统六水氯化镁玻镁度降低2-5度以上。
4、理论用量对比:用卤片(含量43%)1000公斤=用99%氯化镁430公斤。用卤片(含量47%)1000公斤=用99%氯化镁470公斤。
5、实际用量对比:1000公斤99%氯化镁=2500公斤卤片(含量43%)。1000公斤99%氯化镁=2400公斤卤片(含量47%)。
需要知道该无水氯化镁的生产工艺,如果NaCl、KCl、SO4²¯等有害成份很少或没有,就最适合做菱镁制品。比如用金属镁置换金属钛的副产品无水氯化镁,通常应该不含或极少含以上有害成份。使用高纯度的无水氯化镁,比如99%的,可以直接使用波美计来测量卤液的浓度,用于指导生产。另一方面,使用高纯度的无水氯化镁,成本很高。
无水氯化镁检测标准
通常根据原料来源和用途,根据下述标准检测:
GB/T 8453-87 工业氯化镁 (国家标准)
工业氯化镁(代替:3706-1999)(轻工业部标准)
WB/T 1018-2002 菱镁制品用工业氯化镁(物资部标准)
GB/T 25584-2010 食品添加剂 氯化镁
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化学词典为您介绍氢氧化铬性质及制备方法,氢氧化铬属两性氢氧化物,是一种粘性的灰绿色~暗绿色的粉末,难溶于水。在100℃下干燥转变成无水物,超过l00℃开始脱水,进一步灼烧则变成Cr2O3(深绿色)。能成为极弱的酸}HCrO3即Cr(0H)3一H2O],在25时其离解常数K=9×1016。能溶于碱中形成亚铬酸盐。溶于无机酸中形成三价铬盐。
氢氧化铬性质
中文名称:氢氧化铬
英文名称:chromic hydroxide; chromium (Ⅲ) hydroxide
英文别名:chromic hydroxide; Chromium hydroxide; chromium trihydrate
结构或分子式:Cr(OH)3
CAS号:1308-14-1
分子式:Cr(OH)3
分子量:102.996
性状:绿色粘性沉淀。
溶解情况:不溶于水,溶于酸和强碱溶液。
氢氧化铬制备方法
1.淀法硫酸铬水溶液与氨水反应生成氢氧化铬沉淀。
于反应釜中将硫酸铬(或氯化铬)溶液加热近沸,分几次缓缓加入氨水,其用量高于理论量,使生成的沉淀易于过滤。反应方程式如下:
Cr(SO4)3+6NH4OH+xH2O→2Cr(OH)3·xH2O+3(NH4)2SO4
Cr2O3·xH2O→2Cr(OH)3+(X一3)H2O
悬浮液经过滤、充分洗涤后,于100℃干燥,使沉淀物(Cr203?z H20)干燥、脱水生成氢氧化铬成品。
2.硫黄还原法在碱性条件下,140~160℃于反应釜中用硫黄还原铬酸钠(溶液)生成氢氧化铬水合物沉淀,分离、洗涤后干燥脱水即得产品。反应方程式如下:
4Na2CrO4+6S+(1+2x)H2O+2(Cr2O3·xH2O)+3Na2S2O3+2NaOH
Cr2O3·xH2O→2Cr(OH)3+(X一3)H2O
3.硫化钠还原法,以硫化钠为还原剂还原铬酸钠(水溶液)生成氢氧化铬水合物沉淀,分离洗涤后经干燥脱水即得产品。反应方程式如下:
8Na2CrO4+3Na2S+(8+4X)H2O→4Cr2O3·xH2O+3Na2SO4+16NaOH
Cr2O3·xH2O→2Cr(OH)3+(X一3)H2O
4.二氧化硫还原法,二氧化硫通入铬酸钠碱性水溶液中反应生成氢氧化铬水合物沉淀,分离、洗涤沉淀后,经干燥脱水即得产品。反应方程式如下:
2Na2Cr2O4+Na2CO3+3SO2+xH2O→Cr2O3·xH2O+3Na2SO4+CO2
Cr2O3·xH2O→2Cr(OH)3+(X一3)H2O
5.甲醛还原法:重铬酸钠溶液用硫酸酸化后再以甲醛为还原剂进行还原,直接制成无水氢氧化铬,经分离、洗涤和干燥即得成品。反应方程式如下:
2Na2Cr2O7+3HCOH+2H2SO4+H2O→Cr(OH)3+3CO2+2Na2SO4
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聚合氯化铝特点
1)大量带有正电荷、形态稳定的多核羟铝络合物,能有效地促进絮凝、施胶。
2)外观白色,铁含量极低,能满足制造优质纸张的需要。
3)聚合氯化铝是氯化铝的预水解物,水解程度相对较低,纸浆pH值的下降幅度比硫酸铝小。
4)使用聚合氯化铝施胶,浆料的助留、助滤作用明显提高。
5)纸张性能除裂断长外,其它各项指标均不同程度地提高。
聚合氯化铝使用方法
将固体产品按1:3加水溶解为液体后,再加10-30倍清水稀释成所需浓度后使用。投加的最佳PH值为3.5-5.0,选择最佳PH值投加,可以发挥混凝的最大效益。用量可根据原水的不同浑浊度,测定最佳投药量,一般原水浊度在100-500mg/L时,每千吨投加量为10-20kg。原水浊度高时,投药量适当增加,浊度低时,投药量可以适当减少。
农村使用,可将药剂投入水缸内,搅拌均匀,静置,上清液即可使用,每50公斤加入本药剂l克左右。如将本药剂和该公司生产的高分子絮凝剂结合使用,则效果更佳。投药可将该公司生产阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺同PAC一起溶解成复合絮凝剂后使用或者先将PAC加入被处理水体形成凝聚体,后加入该公司生产的阴离子聚丙烯酰胺吸附架桥成大的絮凝体。
聚合氯化铝在不同水质中的投加量:
一、在低浊度水中,将固体的聚合氯化铝产品按照1:3比例(重量比)加自来水稀释,并且搅拌至完全溶解
二、在生活、生产用污水中,参照每吨污水先投加30g左右的聚合氯化铝产品。然后投加稀释之后的聚丙烯酰胺产品,(如果效果不明显,请酌情减少或增加产品投加量。)
三、在造纸厂污水处理中,采用低浊度水的投放比例配置,如效果不明显可在酌量添加。
四、原水浊度在100-500mg/L时,投加量为5-10mg即每千吨水投量为5-10kg,用前最好根据水质特性进行小试,选出最佳值,然后投用。
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